Очень большой телескоп
Телескоп в пустыне Атакама, Чили
Очень большой телескоп
Четыре основных телескопа, образующие VLT, вместе с четырьмя вспомогательными телескопами (VST справа)
Альтернативные названияОБЛТ
ЧастьПаранальская обсерватория 
Местоположение(я)Регион Антофагаста , Чили
Координаты24°37′38″ ю.ш. 70°24′15″ з.д. / 24,62733° ю.ш. 70,40417° з.д. / -24,62733; -70,40417
ОрганизацияЕвропейская Южная Обсерватория 
Высота2635 м (8645 футов)
Наблюдение за временем320 ночей в год 
Длина волны300 нм – 20 мкм ( N-UV , видимый свет , NIR, SWIR, MWIR и LWIR)
Первый свет1998 ; 26 лет назад (для первого телескопа Unit) ( 1998 )
Телескопический стильастрономическая обсерватория 
Диаметр
  • 4 × 8,2-метровых телескопа (UT)
  • 4 × 1,8-метровых подвижных вспомогательных телескопа (AT)
Угловое разрешение0,002 угловой секунды 
Фокусное расстояние120 м (393 фута 8 дюймов)
Веб-сайтwww.eso.org/vlt
Очень Большой Телескоп находится в Чили
Очень большой телескоп
Местоположение Очень Большого Телескопа
 Связанные медиа на Commons
[править на Wikidata]

Very Large Telescope ( VLT ) — астрономический объект, эксплуатируемый с 1998 года Европейской южной обсерваторией , расположенной на Серро Параналь в пустыне Атакама на севере Чили . Он состоит из четырех отдельных телескопов, каждый из которых оснащен главным зеркалом диаметром 8,2 метра. Эти оптические телескопы , называемые Antu , Kueyen , Melipal и Yepun (все слова для астрономических объектов на языке мапуче ), обычно используются по отдельности, но могут быть объединены для достижения очень высокого углового разрешения . [1] Массив VLT также дополняется четырьмя подвижными вспомогательными телескопами (AT) с апертурами 1,8 метра.

VLT способен наблюдать как видимые , так и инфракрасные длины волн . Каждый отдельный телескоп может обнаруживать объекты, которые примерно в четыре миллиарда раз слабее, чем те, которые можно увидеть невооруженным глазом . Когда все телескопы объединены, установка может достичь углового разрешения приблизительно 0,002 угловых секунд. В режиме одного телескопа угловое разрешение составляет около 0,05 угловых секунд. [2]

VLT является одним из самых продуктивных объектов для астрономии, уступая только космическому телескопу Хаббл по количеству научных работ, подготовленных с помощью объектов, работающих в видимом диапазоне длин волн. [3] Некоторые из пионерских наблюдений, сделанных с помощью VLT, включают первое прямое изображение экзопланеты , отслеживание звезд, вращающихся вокруг сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути , и наблюдения за послесвечением самого дальнего известного гамма-всплеска . [4]

Общая информация

Четыре телескопа VLT

VLT состоит из четырех больших (диаметром 8,2 метра) телескопов (называемых единичными телескопами или UT) с оптическими элементами, которые могут объединять их в астрономический интерферометр (VLTI), который используется для разрешения небольших объектов. Интерферометр также включает в себя набор из четырех подвижных телескопов диаметром 1,8 метра, предназначенных для интерферометрических наблюдений. Первый из UT начал работать в мае 1998 года и был предложен астрономическому сообществу 1 апреля 1999 года. Другие телескопы были введены в эксплуатацию в 1999 и 2000 годах, что позволило реализовать многотелескопическую возможность VLT. Четыре 1,8-метровых вспомогательных телескопа (AT) были добавлены к VLTI, чтобы сделать его доступным, когда UT используются для других проектов. Эти AT были установлены и введены в эксплуатацию в период с 2004 по 2007 год. [1]

Первоначально 8,2-метровые телескопы VLT были разработаны для работы в трех режимах: [5]

  • как набор из четырех независимых телескопов (это основной режим работы).
  • как один большой когерентный интерферометрический инструмент (интерферометр VLT или VLTI), для дополнительного разрешения. Этот режим используется для наблюдений относительно ярких источников с небольшой угловой протяженностью.
  • как один большой некогерентный инструмент для дополнительной светосборной способности. Инструментарий, необходимый для получения комбинированного некогерентного фокуса, изначально не был построен. В 2009 году были выдвинуты новые предложения по инструментарию, чтобы потенциально сделать этот режим наблюдения доступным. [6] Несколько телескопов иногда независимо направлены на один и тот же объект, либо для увеличения общей светосборной способности, либо для обеспечения одновременных наблюдений с помощью дополнительных инструментов.

Единичные телескопы

UT оснащены большим набором инструментов, позволяющих проводить наблюдения от ближнего ультрафиолета до среднего инфракрасного диапазона (т. е. большую часть длин волн света, доступных с поверхности Земли ), с полным набором методов, включая спектроскопию высокого разрешения, многообъектную спектроскопию , визуализацию и визуализацию высокого разрешения. В частности, VLT имеет несколько адаптивных оптических систем, которые корректируют эффекты атмосферной турбулентности, обеспечивая изображения почти такие же четкие, как если бы телескоп находился в космосе. В ближнем инфракрасном диапазоне адаптивные оптические изображения VLT в три раза четче, чем у космического телескопа Хаббл , а спектроскопическое разрешение во много раз лучше, чем у Хаббла. VLT известны своим высоким уровнем эффективности и автоматизации наблюдений.

Первичные зеркала телескопов имеют диаметр 8,2 метра, но на практике зрачок телескопов определяется их вторичными зеркалами, что фактически уменьшает полезный диаметр до 8,0 метров в фокусе Несмита и 8,1 метра в фокусе Кассегрена . [9]

Телескопы диаметром 8,2 м размещены в компактных, терморегулируемых зданиях, которые вращаются синхронно с телескопами. Такая конструкция сводит к минимуму любые неблагоприятные воздействия на условия наблюдения, например, от турбулентности воздуха в трубе телескопа, которая в противном случае могла бы возникнуть из-за колебаний температуры и потока ветра. [4]

Инструмент SPHERE , прикрепленный к телескопу VLT Unit Telescope 3 [10]

Основная роль основных телескопов VLT заключается в работе в качестве четырех независимых телескопов. Интерферометрия (объединение света от нескольких телескопов) используется примерно в 20 процентах случаев для очень высокого разрешения на ярких объектах, например, на Бетельгейзе . Этот режим позволяет астрономам видеть детали до 25 раз более мелкие, чем с помощью отдельных телескопов. Световые лучи объединяются в VLTI с помощью сложной системы зеркал в туннелях, где световые пути должны поддерживаться равными в пределах различий менее 1 мкм на световом пути длиной в сто метров. С такой точностью VLTI может реконструировать изображения с угловым разрешением в миллисекунды дуги. [1]

Названия мапуче для телескопов Unit

Внутренняя часть Анту (UT1), что на языке мапуче означает «солнце»

ESO давно намеревалась дать «настоящие» имена четырем телескопам VLT Unit Telescopes, чтобы заменить первоначальные технические обозначения UT1–UT4. В марте 1999 года, во время инаугурации Паранала, были выбраны четыре значимых названия небесных объектов на языке мапуче . Этот коренной народ в основном живет к югу от Сантьяго-де-Чили.

В этой связи был организован конкурс эссе среди школьников чилийского региона II, столицей которого является Антофагаста, чтобы написать о значении этих названий. Он привлек множество работ, посвященных культурному наследию страны, принимающей ESO.

Победившее эссе было представлено 17-летней Джорсси Альбанес Кастильей из Чукикаматы, недалеко от города Калама . Она получила приз, любительский телескоп, во время открытия объекта Паранал. [11]

Телескопы Unit Telescopes 1–4 с тех пор известны как Antu (Солнце), Kueyen (Луна), Melipal ( Южный Крест ) и Yepun (Вечерняя звезда) соответственно. [12] Первоначально существовала некоторая путаница относительно того, действительно ли Yepun означает вечернюю звезду Венеру, поскольку в испанско-мапуческом словаре 1940-х годов Yepun был неправильно переведен как «Сириус». [13]

Вспомогательные телескопы

Вспомогательный телескоп, Резиденция и сердце Млечного Пути [14]

Хотя четыре 8,2-метровых телескопа Unit Telescopes могут быть объединены в VLTI, их время наблюдения тратится в основном на индивидуальные наблюдения и используется для интерферометрических наблюдений в течение ограниченного количества ночей в году. Тем не менее, четыре меньших 1,8-метровых AT доступны и предназначены для интерферометрии, чтобы позволить VLTI работать каждую ночь. [4]

Верхняя часть каждого AT представляет собой круглый корпус, состоящий из двух наборов по три сегмента, которые открываются и закрываются. Его задача — защищать хрупкий 1,8-метровый телескоп от условий пустыни. Корпус поддерживается коробчатой ​​секцией транспортера, которая также содержит шкафы с электроникой, системы жидкостного охлаждения, кондиционеры, блоки питания и многое другое. Во время астрономических наблюдений корпус и транспортер механически изолированы от телескопа, чтобы гарантировать, что никакие вибрации не повлияют на собранные данные. [1]

Секция транспортера движется по рельсам, поэтому AT можно перемещать в 30 различных точек наблюдения. Поскольку VLTI действует скорее как один телескоп такого же размера, как и группа телескопов вместе взятых, изменение положения AT означает, что VLTI можно настроить в соответствии с потребностями проекта наблюдения. [1] Реконфигурируемая природа VLTI похожа на природу Very Large Array .

Научные результаты

Мягкое свечение Млечного Пути можно увидеть за обзорным телескопом VLT (VST) в Паранальской обсерватории Европейской Южной обсерватории. [15]

Результаты VLT привели к публикации в среднем более одной рецензируемой научной статьи в день. Например, в 2017 году было опубликовано более 600 рецензируемых научных статей на основе данных VLT. [16] Научные открытия телескопа включают прямую съемку Беты Живописца b , первой экзопланеты, полученной таким образом, [17] отслеживание отдельных звезд, движущихся вокруг сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути, [18] и наблюдение за послесвечением самого дальнего известного гамма-всплеска . [19]

В 2018 году VLT помог провести первую успешную проверку Общей теории относительности Альберта Эйнштейна на движении звезды, проходящей через экстремальное гравитационное поле вблизи сверхмассивной черной дыры, то есть гравитационное красное смещение . [20] Фактически, наблюдение проводилось более 26 лет с помощью адаптивных оптических инструментов SINFONI и NACO в VLT, в то время как новый подход в 2018 году также использовал инструмент объединения пучков GRAVITY. [21] Группа Галактического центра в Институте внеземной физики Макса Планка (MPE) использовала эти наблюдения, чтобы впервые обнаружить эти эффекты. [22]

Другие открытия с подписью VLT включают обнаружение молекул оксида углерода в галактике, расположенной почти в 11 миллиардах световых лет от нас, впервые, подвиг, который оставался неуловимым в течение 25 лет. Это позволило астрономам получить самые точные измерения космической температуры в такую ​​отдаленную эпоху. [23] Другим важным исследованием было исследование мощных вспышек от сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути. VLT и APEX объединились, чтобы обнаружить, как материал растягивается по мере своего вращения в интенсивной гравитации вблизи центральной черной дыры. [24]

Используя VLT, астрономы также оценили возраст чрезвычайно старых звезд в скоплении NGC 6397. На основе моделей звездной эволюции было обнаружено, что двум звездам 13,4 ± 0,8 миллиарда лет, то есть они относятся к самой ранней эпохе звездообразования во Вселенной. [25] Они также впервые проанализировали атмосферу вокруг экзопланеты типа суперземли с помощью VLT. Планета, известная как GJ 1214b , была изучена, когда она проходила перед своей родительской звездой, и часть звездного света проходила через атмосферу планеты. [26]

В целом, из 10 крупнейших открытий, сделанных в обсерваториях ESO, семь были сделаны с использованием VLT. [27]

Технические подробности

Телескопы

Каждый телескоп Unit Telescope представляет собой телескоп Ричи-Кретьена Кассегрена с 22-тонным 8,2-метровым главным зеркалом Zerodur с фокусным расстоянием 14,4 м и 1,1-метровым легким бериллиевым вторичным зеркалом. Плоское третичное зеркало направляет свет на один из двух инструментов в фокусах Нэсмита f/15 с каждой стороны, с фокусным расстоянием системы 120 м, [28] или третичное зеркало наклоняется в сторону, чтобы пропускать свет через центральное отверстие главного зеркала на третий инструмент в фокусе Кассегрена. Это позволяет переключаться между любыми тремя инструментами в течение 5 минут, чтобы соответствовать условиям наблюдения. Дополнительные зеркала могут направлять свет через туннели на центральные сумматоры пучков VLTI. Максимальное поле зрения (в фокусах Нэсмита) составляет около 27 угловых минут в диаметре, что немного меньше полной Луны, хотя большинство инструментов видят более узкое поле. [ необходима цитата ]

Каждый телескоп имеет альт-азимутальную монтировку общей массой около 350 тонн и использует активную оптику со 150 опорами на задней стороне главного зеркала для управления формой тонкого (толщиной 177 мм) зеркала с помощью компьютеров. [29]

Инструменты

Программа оснащения VLT является самой амбициозной программой, когда-либо задуманной для одной обсерватории. Она включает в себя широкоугольные формирователи изображений, адаптивные оптически скорректированные камеры и спектрографы, а также спектрографы высокого разрешения и многообъектные спектрографы и охватывает широкую спектральную область, от глубокого ультрафиолета (300 нм) до среднего инфракрасного (24 мкм) диапазона длин волн. [1]

Инструменты на VLT (в 2023 г.) [32]
UT#Название телескопаКассегрен-ФокусНейсмит-Фокус АНейсмит-Фокус B
1АнтуФОРС2КМОС
2КуэйенВИЗИРПЛАМЯУВЭС
3МелипалXШУТЕРСФЕРАКРИРЕС
4ЙепунЭРИСЯСТРЕБ-IМУЗА

Помимо них, в настоящее время в лаборатории VLTI установлены GRAVITY и MATISSE, а также ESPRESSO, питание которого осуществляется через оптоволокно (не интерферометрическое).

ЯНТАРЬ (VLTI)
Инструмент Astronomical Multi-Beam Recombiner объединяет три телескопа VLT одновременно, рассеивая свет в спектрографе для анализа состава и формы наблюдаемого объекта. AMBER является, в частности, «самым производительным интерферометрическим инструментом из когда-либо существовавших». [33] Он был выведен из эксплуатации. [34]
CRIRES и CRIRES+
Криогенный инфракрасный эшелле-спектрограф — это адаптивный оптический эшелле -спектрограф. Он обеспечивает разрешающую способность до 100 000 в инфракрасном спектральном диапазоне от 1 до 5 микрометров.

С 2014 по 2020 год он прошел серьезную модернизацию до CRIRES+, чтобы обеспечить в десять раз большее одновременное покрытие длин волн. Новая решетка фокальной плоскости детектора из трех детекторов Hawaii 2RG с граничной длиной волны 5,3 мкм заменила существующие детекторы, добавлен новый спектрополяриметрический блок и улучшена система калибровки. Одной из научных целей CRIRES+ является транзитная спектроскопия экзопланет, которая в настоящее время дает нам единственное средство изучения экзопланетных атмосфер. Транзитные планеты почти всегда являются близкими планетами, которые являются горячими и излучают большую часть своего света в инфракрасном (ИК) диапазоне . Кроме того, ИК-диапазон является спектральной областью, где из экзопланетной атмосферы ожидаются линии молекулярных газов, таких как оксид углерода (CO) , аммиак (NH3 ) и метан (CH4 ) и т. д . Этот важный диапазон длин волн покрывается CRIRES+, что дополнительно позволит отслеживать несколько линий поглощения одновременно. [35]

ЭСПРЕССО
Echelle Spectrograph for Rocky Exoplanet and Stable Spectroscopic Observations) — это высокоразрешающий, волоконно-оптический и кросс-дисперсионный эшелле-спектрограф для видимого диапазона длин волн, способный работать в режиме 1-UT (используя один из четырех телескопов) и в режиме 4-UT (используя все четыре), для поиска каменистых внесолнечных планет в обитаемой зоне их родительских звезд. Его главная особенность — спектроскопическая стабильность и точность измерения лучевой скорости. Требование — достичь 10 см/с, но намеченная цель — получить уровень точности в несколько см/с. ESPRESSO был установлен и введен в эксплуатацию на VLT в 2017–2018 годах. [36] [37] [ требуется обновление ]
ПЛАМЯ
Многоэлементный спектрограф с оптоволоконной большой решеткой — это многообъектный блок подачи оптоволокна для UVES и GIRAFFE, последний позволяет одновременно изучать сотни отдельных звезд в соседних галактиках при умеренном спектральном разрешении в видимом диапазоне. [38]
ФОРС1/ФОРС2
Focal Reducer and Low Dispersion Spectrograph — это камера видимого света и многообъектный спектрограф с полем зрения 6,8 угловых минут . FORS2 — это усовершенствованная версия FORS1, включающая дополнительные возможности многообъектной спектроскопии. FORS1 был выведен из эксплуатации в 2009 году, чтобы освободить место для X-SHOOTER; FORS2 продолжает работать по состоянию на 2021 год. [39]
ГРАВИТАЦИЯ (VLTI)
GRAVITY — это адаптивный оптический вспомогательный инструмент ближнего инфракрасного (NIR) диапазона для астрометрии с узким углом и интерферометрической фазовой референции слабых небесных объектов с точностью до микросекунды дуги. Этот инструмент интерферометрически объединяет NIR-свет, собранный четырьмя телескопами VLTI. [40]
ЯСТРЕБ-I
Высокоточный широкоугольный тепловизор K-диапазона представляет собой тепловизор ближнего инфракрасного диапазона с относительно большим полем зрения, около 8x8 угловых минут. [41] [42]
ИСААК
Инфракрасный спектрометр и матричная камера представляли собой формирователь изображений и спектрограф ближнего инфракрасного диапазона; они успешно работали с 2000 по 2013 год, а затем были сняты с производства, уступив место SPHERE, поскольку большинство их возможностей теперь могут быть реализованы с помощью более новых HAWK-I или KMOS.
КМОС
KMOS (K-band Multi Object Spectrograph) [43] — это криогенный многообъектный спектрометр ближнего инфракрасного диапазона, наблюдающий одновременно 24 объекта и предназначенный в первую очередь для изучения далеких галактик.
МАТИС (VLTI)
Мультиапертурный среднеинфракрасный спектроскопический эксперимент — это инфракрасный спектроинтерферометр VLT-Interferometer, который потенциально объединяет лучи всех четырех основных телескопов (UT) и четырех вспомогательных телескопов (AT). Инструмент используется для реконструкции изображений. После 12 лет разработки он впервые увидел свет на телескопе в Паранале в марте 2018 года. [44] [45] [46]
MIDI (VLTI)
MIDI — это инструмент, объединяющий два телескопа VLT в среднем инфракрасном диапазоне, рассеивающий свет в спектрографе для анализа состава пыли и формы наблюдаемого объекта. MIDI — это, в частности, второй по производительности интерферометрический инструмент из когда-либо созданных (недавно его превзошел AMBER ). MIDI был выведен из эксплуатации в марте 2015 года, чтобы подготовить VLTI к появлению GRAVITY и MATISSE. [47]
МУЗА
MUSE — это огромный «трехмерный» спектроскопический исследователь, который предоставит полные видимые спектры всех объектов, содержащихся в «узких лучах» во Вселенной. [48]
НАКО
NAOS-CONICA (NAOS означает адаптивную оптическую систему Несмита, а CONICA означает ближнюю инфракрасную камеру Coude) — это адаптивная оптическая установка, которая создает инфракрасные изображения, такие же четкие, как если бы они были сделаны в космосе, и включает в себя спектроскопические, поляриметрические и коронографические возможности. [49]
ПИОНЕР (VLTI)
это инструмент для объединения света всех 8-метровых телескопов, позволяющий улавливать детали примерно в 16 раз более мелкие, чем можно увидеть с помощью одного UT. [50]
СИНФОНИ
Спектрограф для интегральных полевых наблюдений в ближнем инфракрасном диапазоне (Spectrograph for Integral Field Observations in the Near Infrared) был интегральным полевым спектрографом среднего разрешения в ближнем инфракрасном диапазоне (1–2,5 микрометра), питаемым модулем адаптивной оптики. Он работал с 2003 года, а затем был выведен из эксплуатации в июне 2019 года, чтобы освободить место для будущего ERIS. [51]
СФЕРА
Спектрополяриметрическое высококонтрастное исследование экзопланет, высококонтрастная адаптивная оптическая система, предназначенная для открытия и изучения экзопланет . [52] [53]
УЛЬТРАКАМ
ULTRACAM — гостевой инструмент для сверхскоростной фотометрии переменных объектов. ULTRACAM обеспечивает три одновременных диапазона оптической фотометрии. [54]
УВЭС
Ультрафиолетовый и визуальный эшелле-спектрограф — это эшелле -спектрограф с высоким разрешением для ультрафиолетового и видимого света . [55]
ВИМОС
Видимый многообъектный спектрограф выдавал видимые изображения и спектры до 1000 галактик одновременно в поле зрения 14 × 14 угловых минут. Он в основном использовался для нескольких крупных обзоров красного смещения далеких галактик, включая VVDS, zCOSMOS и VIPERS. Он был выведен из эксплуатации в 2018 году, чтобы освободить место для возвращения CRIRES+. [51]
ВИНЧИ (VLTI)
VINCI был тестовым инструментом, объединяющим два телескопа VLT. Это был первый световой инструмент VLTI, который больше не используется. [56]
ВИЗИР
Спектрометр и формирователь изображений VLT для среднего инфракрасного диапазона обеспечивает дифракционно-ограниченную визуализацию и спектроскопию в диапазоне разрешений в 10- и 20-микрометровых окнах атмосферы среднего инфракрасного диапазона (MIR). VISIR проводит демонстрацию науки NEAR, где NEAR — это Новые Земли в регионе Альфа Центавра. [57]
X-стрелок
X-Shooter — первый прибор второго поколения, работающий с 2009 года. [58] Это очень широкополосный [от УФ до ближнего инфракрасного] однообъектный спектрометр, предназначенный для исследования свойств редких, необычных или неопознанных источников.
Сводка по инструментам (по состоянию на 2019 г.) [32]
ИнструментТипДиапазон длин волн (нм)Разрешение (угловая секунда)Спектральное разрешениеПервый светЕдиницаПозиция
ЭСПРЕССОСпектрометр380–7804140000–18000027 ноя 20171/всеКудэ
ПЛАМЯМногообъектный спектрометр370–950н/д7500–30000август 2002 г.УТ2Нейсмит А.
ФОРС2Тепловизор/Спектрометр330–11000,125260–16001999УТ1Кассегрен
ГРАВИТАЦИЯИмидж-сканер2000–24000,00322, 500, 45002015всеИнтерферометр
ЯСТРЕБ-IТепловизор ближнего ИК-диапазона900–25000,10631 июля 2006 г.УТ4Нейсмит А.
КМОССпектрометр ближнего ИК-диапазона800–25000.21500–5000ноябрь 2012 г.УТ1Нейсмит Б.
МУЗАСпектрометр интегрального поля365–9300.21700–3400март 2014 г.УТ4Нейсмит Б.
НАКОАО тепловизор/спектрометр800–2500400–1100Октябрь 2001 г.УТ1Нейсмит А.
ПИОНЕРИмидж-сканер1500–24000,0025Октябрь 2010 г.всеИнтерферометр
СИНФОНИIFU ближнего ИК-диапазона1000–25000,051500–4000август 2004 г.УТ4Кассегрен
СФЕРААО500–23200,0230–3504 мая 2014 г.УТ3Нейсмит А.
УВЭССпектрометр УФ/Вид300–500, 420–11000,1680000–110000Сентябрь 1999 г.УТ2Нейсмит Б.
ВИМОСТепловизор/Многощелевой спектрометр360–1000, 1100–18000,205200–250026 февр. 2002 г.УТ3Нейсмит Б.
ВИЗИРСпектрометр среднего ИК-диапазона16500–245002004УТ3Кассегрен
X-ШУТЕРСпектрометр УФ-БИК300–25004000–17000март 2009 г.УТ2Кассегрен

Интерферометрия

Все четыре 8,2-метровых основных телескопа и 1,8-метровых вспомогательных телескопа были впервые соединены 17 марта 2011 года, образовав интерферометр VLT (VLTI) с шестью базовыми линиями. [59]

В интерферометрическом режиме работы свет от телескопов отражается от зеркал и направляется через туннели в центральную лабораторию объединения пучков. В 2001 году во время ввода в эксплуатацию VLTI успешно измерил угловые диаметры четырех красных карликов, включая Проксиму Центавра . Во время этой операции он достиг углового разрешения ±0,08 миллисекунд дуги (0,388 нанорадиан). Это сопоставимо с разрешением, достигнутым с помощью других массивов, таких как прототип оптического интерферометра ВМС и массив CHARA . В отличие от многих более ранних оптических и инфракрасных интерферометров, инструмент Astronomical Multi-Beam Recombiner (AMBER) на VLTI изначально был разработан для выполнения когерентной интеграции (что требует отношения сигнал/шум больше единицы за каждое время атмосферной когерентности). Используя большие телескопы и когерентную интеграцию, самый слабый объект, который может наблюдать VLTI, имеет величину 7 в ближнем инфракрасном диапазоне для широкополосных наблюдений, [60] аналогично многим другим ближним инфракрасным / оптическим интерферометрам без отслеживания интерференционных полос. В 2011 году был введен режим некогерентной интеграции [61] , названный AMBER «слепым режимом», который больше похож на режим наблюдения, используемый в более ранних интерферометрических решетках, таких как COAST, IOTA и CHARA. В этом «слепом режиме» AMBER может наблюдать источники, такие слабые, как K=10, в среднем спектральном разрешении. На более сложных длинах волн среднего инфракрасного диапазона VLTI может достигать величины 4,5, что значительно слабее, чем у инфракрасного пространственного интерферометра . При введении отслеживания интерференционных полос ожидается, что предельная величина VLTI улучшится почти в 1000 раз, достигнув величины около 14. Это похоже на то, что ожидается для других интерферометров с отслеживанием интерференционных полос. В спектроскопическом режиме VLTI в настоящее время может достигать величины 1,5. VLTI может работать полностью интегрированным образом, так что интерферометрические наблюдения на самом деле довольно просты в подготовке и выполнении. VLTI стал первым в мире общедоступным оптическим/инфракрасным интерферометрическим объектом, предлагающим такого рода услуги астрономическому сообществу. [62]

Первый свет для интерферометрического прибора MATISSE [46]

Из-за большого количества зеркал, задействованных в оптической цепи, около 95% света теряется до достижения инструментов на длине волны 1 мкм, 90% на 2 мкм и 75% на 10 мкм. [63] Это относится к отражению от 32 поверхностей, включая цепь Куде , звездный сепаратор, основную линию задержки, компрессор луча и питающую оптику. Кроме того, интерферометрическая техника такова, что она очень эффективна только для объектов, которые достаточно малы, чтобы весь их свет был сконцентрирован.

Например, объект с относительно низкой поверхностной яркостью, такой как Луна, не может наблюдаться, потому что его свет слишком разбавлен. Только цели, которые находятся при температуре более 1000° C, имеют поверхностную яркость, достаточно высокую для наблюдения в среднем инфракрасном диапазоне, а объекты должны иметь температуру в несколько тысяч градусов Цельсия для наблюдений в ближнем инфракрасном диапазоне с использованием VLTI. Это включает в себя большинство звезд в окрестностях Солнца и многие внегалактические объекты, такие как яркие активные ядра галактик , но этот предел чувствительности исключает интерферометрические наблюдения большинства объектов солнечной системы. Хотя использование больших диаметров телескопа и адаптивной оптической коррекции может улучшить чувствительность, это не может расширить область действия оптической интерферометрии за пределы близлежащих звезд и самых ярких активных ядер галактик .

Поскольку телескопы Unit Telescopes большую часть времени используются независимо, они используются в интерферометрическом режиме в основном в светлое время суток (то есть близко к полнолунию). В остальное время интерферометрия выполняется с использованием 1,8-метровых вспомогательных телескопов (AT), которые предназначены для постоянных интерферометрических измерений. Первые наблюдения с использованием пары AT были проведены в феврале 2005 года, и все четыре AT сейчас введены в эксплуатацию. Для интерферометрических наблюдений самых ярких объектов мало пользы от использования 8-метровых телескопов вместо 1,8-метровых телескопов.

Первыми двумя инструментами в VLTI были VINCI (испытательный инструмент, использовавшийся для настройки системы, в настоящее время выведенный из эксплуатации) и MIDI, [64] которые позволяют использовать только два телескопа одновременно. С установкой трехтелескопического инструмента AMBER closure-phase в 2005 году, вскоре ожидаются первые наблюдения изображений с VLTI.

Развертывание прибора для фазовой референции и микросекундной астрометрии (PRIMA) началось в 2008 году с целью обеспечения возможности проведения фазовых измерений либо в астрометрическом двухлучевом режиме, либо в качестве преемника VINCI в качестве устройства слежения за интерференционными полосами, работающего одновременно с одним из других приборов. [65] [66] [67]

После резкого отставания от графика и несоответствия некоторым спецификациям в декабре 2004 года интерферометр VLT стал целью второго «плана восстановления» ESO . Он включает дополнительные усилия, сосредоточенные на улучшении отслеживания интерференционных полос и производительности основных линий задержки . Обратите внимание, что это относится только к интерферометру, а не к другим инструментам на Паранале. В 2005 году VLTI регулярно производил наблюдения, хотя и с более яркой предельной величиной и худшей эффективностью наблюдений, чем ожидалось.

По состоянию на март 2008 года [обновлять]VLTI уже привел к публикации 89 рецензируемых публикаций [68] и опубликовал первое в истории изображение внутренней структуры загадочной Eta Carinae . [69] В марте 2011 года инструмент PIONIER впервые одновременно объединил свет четырех телескопов Unit, что потенциально сделало VLTI самым большим оптическим телескопом в мире. [50] Однако эта попытка не увенчалась успехом. [70] Первая успешная попытка была в феврале 2012 года, когда четыре телескопа были объединены в зеркало диаметром 130 метров. [70]

В марте 2019 года астрономы ESO , используя инструмент GRAVITY на своем Очень Большом Телескопе-Интерферометре (VLTI), объявили о первом прямом обнаружении экзопланеты HR 8799 e с помощью оптической интерферометрии . [71]

Одно из больших зеркал телескопов стало темой эпизода реалити-шоу World's Toughest Fixes на канале National Geographic , где команда инженеров сняла и перевезла зеркало для очистки и повторного покрытия алюминием . Работа потребовала борьбы с сильным ветром, ремонта сломанного насоса в гигантской стиральной машине и решения проблемы с оснасткой. [ необходима цитата ] Процедура является частью планового технического обслуживания. [72]

Западный фасад отеля ESO

Территория вокруг Очень Большого Телескопа была показана в фильме 2008 года «Квант Милосердия» . Отель ESO , Residencia, служил фоном для части фильма о Джеймсе Бонде . [4] Продюсер Майкл Г. Уилсон сказал: «Residencia обсерватории Паранал привлекла внимание нашего режиссера Марка Форстера и художника-постановщика Денниса Гасснера как своим исключительным дизайном, так и своим удаленным расположением в пустыне Атакама. Это настоящий оазис и идеальное укрытие для Доминика Грина, нашего злодея, которого 007 выслеживает в нашем новом фильме о Джеймсе Бонде». [73]

Смотрите также

Сравнение размеров основных зеркал. Пунктирная линия показывает теоретический размер комбинированных зеркал VLT (темно-зеленые).

Ссылки

  1. ^ abcdef "Очень большой телескоп". ESO . Получено 2011-08-05 .
  2. ^ "FAQ VLT/Paranal". eso.org .
  3. ^ Trimble, V.; Ceja, JA (2010). «Производительность и воздействие астрономических объектов: недавний пример» (PDF) . Astronomische Nachrichten . 331 (3): 338. Bibcode :2010AN....331..338T. doi :10.1002/asna.200911339. S2CID  54516166.
  4. ^ abcd "The Very Large Telescope – The World's Most Advanced Visible-light Astronomical Observatory, раздаточный материал". ESO . Получено 2011-08-05 .
  5. ^ "Science with the VLT in the ELT Era" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2012-03-09 . Получено 2013-06-17 .
  6. ^ Pasquini, Luca; et al. (2009). "ESPRESSO: спектрограф высокого разрешения для комбинированного фокуса Coudé VLT". Наука с VLT в эпоху ELT (PDF) . Труды Astrophysics and Space Science. Том 9. С. 395–399. Bibcode :2009ASSP....9..395P. CiteSeerX 10.1.1.218.6892 . doi :10.1007/978-1-4020-9190-2_68. ISBN  978-1-4020-9189-6. Архивировано из оригинала (PDF) 9 июня 2015 г.
  7. ^ "Очень масштабное обследование глаз". eso.org .
  8. ^ "Getting the VLT Ready for Even Sharp Images". ESO Picture of the Week . Получено 14 мая 2012 г.
  9. ^ «Очень большой телескоп: требования к научным приборам на телескопах VLT Unit» (PDF) . www.eso.org . Получено 4 января 2024 г. .
  10. ^ "Странный случай пропавшего карлика". Пресс-релиз ESO . Европейская южная обсерватория . Получено 27 февраля 2015 г.
  11. ^ "VLT Unit Telescopes Named at Paranal Inauguration". ESO. 6 марта 1999 г. Получено 04.05.2011 г.
  12. ^ "Названия телескопов VLT Unit" . Получено 2011-05-04 .
  13. ^ "О значении "YEPUN"" . Получено 2011-05-04 .
  14. ^ "From the Residencia to the Milky Way". eso.org . Получено 7 августа 2017 г. .
  15. ^ "Орион наблюдает за Параналом" . Получено 2 марта 2020 г.
  16. ^ "Статистика публикаций ESO" (PDF) . Получено 2018-08-06 .
  17. ^ "Планета Бета Живописца наконец-то получена?". ESO. 21 ноября 2008 г. Получено 04.05.2011 г.
  18. ^ "Беспрецедентное 16-летнее исследование отслеживает звезды, вращающиеся вокруг черной дыры Млечного Пути". ESO. 10 декабря 2008 г. Получено 04.05.2011 г.
  19. ^ "NASA's Swift зафиксировал самый дальний всплеск гамма-излучения". NASA. 19 сентября 2008 г. Получено 04.05.2011 г.
  20. ^ "Первая успешная проверка общей теории относительности Эйнштейна вблизи сверхмассивной черной дыры – кульминация 26 лет наблюдений ESO за сердцем Млечного Пути". eso.org . Получено 28 июля 2018 г.
  21. ^ Сотрудничество GRAVITY; Абутер, Р.; Аморим, А.; Анугу, Н.; Баубок, М.; Бенисти, М.; Бергер, Дж. П.; Блинд, Н.; Бонне, Х. (2018-07-24). "Обнаружение гравитационного красного смещения на орбите звезды S2 вблизи массивной черной дыры в центре Галактики". Астрономия и астрофизика . 615 (15): L15. arXiv : 1807.09409 . Bibcode : 2018A&A...615L..15G. doi : 10.1051/0004-6361/201833718. S2CID  118891445.
  22. ^ "Первая успешная проверка общей теории относительности Эйнштейна вблизи сверхмассивной черной дыры". mpe.mpg.de . Получено 28.07.2018 .
  23. ^ "Молекулярный термометр для далёкой Вселенной". ESO. 13 мая 2008 г. Получено 05.04.2011 г.
  24. ^ "Астрономы обнаружили, что черная дыра разорвала материю". ESO. 18 октября 2008 г. Получено 05.04.2011 г.
  25. ^ "How Old is the Milky Way?". ESO. 17 августа 2004 г. Получено 05.04.2011 г.
  26. ^ "VLT запечатлел первый прямой спектр экзопланеты". ESO. 13 января 2010 г. Получено 05.04.2011 г.
  27. ^ "10 лучших астрономических открытий ESO" . ЭСО . Проверено 5 августа 2011 г.
  28. ^ "Требования к научным приборам телескопов VLT Unit" (PDF) . ESO . Получено 2018-01-18 .
  29. ^ Дирикс, П.; Энард, Д.; Гейл, Р.; Пасери, Дж.; Кэйрел, М.; Беро, П. «Главные зеркала VLT: производство зеркал и измеренные характеристики». ЭСО.
  30. ^ "Exoplanet Imager SPHERE Shipped to Chile". ESO. 18 февраля 2014 г. Получено 12 марта 2014 г.
  31. ^ "24-рукий гигант исследует раннюю жизнь галактик" (пресс-релиз). ESO . Получено 12 декабря 2012 г. .
  32. ^ ab "Инструменты Паранальской обсерватории". ESO . Получено 2023-12-26 .
  33. ^ "самый производительный интерферометрический инструмент из когда-либо существовавших". Архивировано из оригинала 9 июня 2015 г.
  34. ^ information@eso.org. "AMBER". eso.org . Получено 2022-08-09 .
  35. ^ "КРИРЕС+". ЭСО . Проверено 24 октября 2020 г.
  36. ^ "Эспрессо". Университет Порту . Получено 21 июля 2021 г.
  37. ^ "ЭСПРЕССО". ЭСО . Проверено 5 октября 2015 г.
  38. ^ "FLAMES". www.eso.org . Получено 2022-09-21 .
  39. ^ "FORS – FOcal Reducer and lowdispersion Spectrograph". ESO. 7 сентября 2014 г.
  40. ^ "ГРАВИТАЦИЯ". Институт внеземной физики Макса Планка . Получено 2021-04-05 .
  41. ^ Уильямс, Мэтт (2022-09-07). «Звездообразование в центре Млечного Пути началось в ядре, а затем вышло за его пределы». Вселенная сегодня . Получено 2022-09-08 .
  42. ^ "HAWK-I". www.eso.org . Получено 2022-09-08 .
  43. ^ "ESO – КМОС" . eso.org . Проверено 8 сентября 2022 г.
  44. ^ "MATISSE (многоапертурный спектроскопический эксперимент в среднем инфракрасном диапазоне)". ESO. 25 сентября 2014 г. Получено 3 июля 2015 г.
  45. ^ Лопес, Б.; Лагард, С.; Джаффе, В.; Петров, Р.; Шоллер, М.; Антонелли, П.; и др. (14 сентября 2014 г.). «Обзор инструмента MATISSE — наука, концепция и текущий статус» (PDF) . The Messenger . 157 : 5. Bibcode : 2014Msngr.157....5L.
  46. ^ ab "MATISSE Instrument Sees First Light on ESO’s Very Large Telescope Interferometer – Most Powerful Interferometric Instrument ever on the middle-IR Lengths". ESO . Получено 5 марта 2018 г.
  47. ^ "Астрономы обнаружили скрытую сверхмассивную черную дыру". SciTechDaily . 2022-02-21 . Получено 2022-09-15 .
  48. ^ "Муза". ЭСО . Проверено 17 июня 2013 г.
  49. ^ "НАКО". eso.org . Проверено 21 сентября 2022 г.
  50. ^ ab "ann11021 – Свет от всех четырех телескопов VLT Unit объединен впервые". ESO. 2011-04-20 . Получено 2013-06-17 .
  51. ^ ab "Paranal – списанные приборы" . Получено 21 июля 2021 г. .
  52. ^ "Сфера". ESO . Получено 2015-07-02 .
  53. ^ "First Light for SPHERE Exoplanet Imager" (пресс-релиз). ESO. 4 июня 2014 г. Получено 25 мая 2021 г.
  54. ^ Кеннеди, MR (2022-02-18). "Измерение массы черной вдовы PSR J1555-2908". Oxford Academic . Получено 2022-09-15 .
  55. ^ "UVES". www.eso.org . Получено 2022-09-16 .
  56. ^ "VINCI". eso.org . Получено 2022-09-16 .
  57. ^ «ESO – NEAR Science Demonstration».
  58. ^ Верне, Дж.; Деккер, Х.; Д'Одорико, С.; Капер, Л.; Кьергаард, П.; Хаммер, Ф.; Рандич, С.; Зерби, Ф.; Грут, ПиДжей; Хьорт, Дж.; Гинуар, И.; Наварро, Р.; Адольфсе, Т.; Альберс, П.В.; Аманс, Ж.-П. (01 декабря 2011 г.). «X-shooter, новый широкополосный спектрограф среднего разрешения на Очень Большом Телескопе ESO». Астрономия и астрофизика . 536 : А105. arXiv : 1110.1944 . Бибкод : 2011A&A...536A.105V. дои : 10.1051/0004-6361/201117752 . ISSN  0004-6361. S2CID  218529727.
  59. ^ "Свет от всех четырех телескопов VLT впервые объединен" (пресс-релиз). ESO. 20 апреля 2011 г.
  60. ^ "AMBER – Астрономический многолучевой комбайн". ESO . Получено 2013-06-17 .
  61. ^ "AMBER 'blind mode'". Fizeau.oca.eu. 2012-01-01. Архивировано из оригинала 2012-03-26 . Получено 2013-06-17 .
  62. ^ "Наблюдение с помощью интерферометра ESO VLT". ESO. 2006-06-29. Архивировано из оригинала 2012-10-20 . Получено 17-06-2013 .
  63. ^ Puech, F.; Gitton, P. (2006). Интерфейсный контрольный документ между VLTI и его приборами (технический отчет). VLT-ICD-ESO-15000-1826.
  64. ^ "Интерферометрический инструмент среднего инфракрасного диапазона". ESO . Получено 17 июня 2013 г.
  65. ^ Салманн, Дж.; Менарди, С.; Абутер, Р.; Аккардо, М.; Моттини, С.; Дельпланке, Ф. (2009). «Блок бахромчатого датчика ПРИМА». Астрономия и астрофизика . 507 (3): 1739–1757. arXiv : 0909.1470 . Бибкод : 2009A&A...507.1739S. дои : 10.1051/0004-6361/200912271. S2CID  274903.
  66. ^ Дельпланке, Франсуаза (2008). «Фазовая привязка изображений и астрометрия микросекунд дуги на установке PRIMA». New Astronomical Review . 52 (2–5): 189–207. Bibcode : 2008NewAR..52..199D. doi : 10.1016/j.newar.2008.04.016.
  67. ^ Sahlmann, J.; Abuter, R.; Menardi, S.; Schmid, C.; Di Lieto, N.; Delplancke, F.; Frahm, R.; Gomes, N.; Haguenauer, P.; et al. (2010). Danchi, William C; Delplancke, Françoise; Rajagopal, Jayadev K (ред.). «Первые результаты отслеживания интерференционных полос с помощью блока датчиков интерференционных полос PRIMA». Труды Общества инженеров фотооптического приборостроения . Оптическая и инфракрасная интерферометрия II. 7734 (7734): 773422–773422–12. arXiv : 1012.1321 . Bibcode :2010SPIE.7734E..22S. дои : 10.1117/12.856896. S2CID  118479949.
  68. ^ "Библиография телескопа ESO" . ЭСО . Проверено 17 июня 2013 г.
  69. ^ "eso0706b - Внутренние ветры Эта Киля" . ЭСО. 23 февраля 2007 г. Проверено 17 июня 2013 г.
  70. ^ ab Moskvitch, Katia (2012-02-03). "Связь из четырех телескопов создает самое большое зеркало в мире". BBC News . Получено 2013-06-17 .
  71. ↑ Европейская южная обсерватория (27 марта 2019 г.). «Инструмент GRAVITY открывает новые горизонты в получении изображений экзопланет». EurekAlert! . Получено 27 марта 2019 г. .
  72. ^ Как очистить очень большое зеркало телескопа? Очень осторожно (видео)
  73. ^ «Гигант астрономии и квант милосердия: съемки блокбастера в Паранале». ESO. 25 марта 2008 г. Получено 05.08.2011 г.
  • Медиа, связанные с Very Large Telescope на Wikimedia Commons
  • Официальный сайт ESO VLT для телескопов 8 м и 1,8 м.
    • Официальный сайт ESO VLTI для интерферометра (объединяющего телескопы)
    • Вспомогательные телескопы – Очень большой телескоп-интерферометр
    • Полный список приборов VLT, включая приборы VLTI
  • Веб-клиент WorldWide Telescope, включающий архивы VLT
  • Изображения VLT
  • ESO интерферометрия
  • Линии задержки для очень больших телескопов @Dutch Space
  • Путевые заметки VLT Visit
  • Самые сложные исправления в мире [ нерабочая ссылка ]
  • Сайт Bond@Paranal.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Очень_Большой_Телескоп&oldid=1252092212"